一種自動(dòng)控制加熱區(qū)溫度分布的烘干裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于干燥領(lǐng)域，尤其涉及一種板材的烘干裝置，屬于F26B干燥領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的加熱烘干方法在板材實(shí)際生產(chǎn)中智能化程度不高，效率低下，而且烘干效果并不理想，滿足不了實(shí)際生產(chǎn)需求，所以需要一種可以高度智能化的烘干設(shè)備，使保板材內(nèi)水分含量變化以及厚度變化時(shí)，智能調(diào)節(jié)烘干溫度和傳送速度以及其它一些參數(shù)，在短時(shí)間內(nèi)降到所要求的范圍內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種板材的烘干裝置，解決現(xiàn)有市場(chǎng)產(chǎn)品智能化程度不高，效率低下等缺點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種板材的烘干裝置，包括箱體一，箱體內(nèi)設(shè)置加熱區(qū)，沿著傳送帶傳送方向，將溫度t設(shè)為距離加熱區(qū)入口的距離X的函數(shù)，t=f (X)，則在加熱區(qū)，f’ (xXO, f’’(X) >0，其中 f’ (x)、f，，(X)分別是 f (X)的一次導(dǎo)數(shù)和二次導(dǎo)數(shù)。
[0005]優(yōu)選的，烘干裝置包括加熱部件、溫度傳感器、可編程控制器和傳送帶，所述傳送帶穿過箱體，傳送帶設(shè)置速度控制部件，速度控制部件與可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，可編程控制器根據(jù)板材的厚度和含水率，通過速度控制部件控制傳送帶的速度。
[0006]優(yōu)選的，傳送控制方式如下:可編程控制器中存入的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)板材厚度為L(zhǎng)、質(zhì)量含水率為S、加熱的溫度為T、傳送帶的傳送速度為V是在板材厚度為L(zhǎng)、質(zhì)量含水率為S的時(shí)候，需要的加熱的絕對(duì)溫度為T，傳送帶的傳送速度為V ;
當(dāng)板材的厚度為變?yōu)?，質(zhì)量含水率為變?yōu)閟的時(shí)候，傳送的速度滿足如下關(guān)系:
在t保持基準(zhǔn)溫度T時(shí)，傳送帶的傳送速度變化如下:V/v= (s/S)c* (1/L)d,其中c，d 為參數(shù)，1.12〈c〈l.18，1.25〈d〈l.29;
上述的公式中需要滿足如下條件:0.8〈s/S〈l.2，0.8〈 1/L〈1.2 ；
上述公式中，溫度T，t為絕對(duì)溫度，單位為K，為箱體內(nèi)的平均加熱溫度，速度V，V單位為m/s，板材厚度L，I為厘米，含水率s，S為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的烘干裝置具有如下的優(yōu)點(diǎn):
I)可編程控制器自動(dòng)控制箱體內(nèi)溫度和/或傳送帶速度，實(shí)現(xiàn)板材的智能化的烘干。
[0008]2)通過設(shè)置多個(gè)加熱部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)加熱部件的智能控制，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)箱體內(nèi)的溫度的預(yù)設(shè)的分布。
[0009]3)紅外加熱部件比微波加熱部件更靠近箱體出口設(shè)置，能夠達(dá)到快速的干燥，而且干燥效果好。
[0010]4)通過大量研宄得出最佳的控制速度和溫度的關(guān)系式。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明箱體內(nèi)溫度傳感器布置的平面示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明運(yùn)行模式一的控制流程圖。
[0015]圖5是本發(fā)明運(yùn)行模式二的控制流程圖。
[0016]圖6是本發(fā)明運(yùn)行模式三的控制流程圖。
[0017]其中，箱體1，傳送帶2，加熱部件3，溫度檢測(cè)器4，可編程控制器5，入口 6，溫度傳感器7，板材8，傳送輪9。
【具體實(shí)施方式】
[0018]需要說明的是，此處的板材是指板狀的材料，例如板狀的木材、保溫板等。
[0019]如圖1所示，一種板材8的烘干裝置，包括箱體1、加熱部件3、溫度傳感器7、可編程控制器5和傳送帶2，所述傳送帶2穿過箱體1，加熱部件3和溫度傳感器7設(shè)置在箱體內(nèi)，加熱部件3和溫度傳感器7與可編程控制器5進(jìn)行連接。
[0020]作為優(yōu)選，傳送帶設(shè)置速度控制部件，速度控制部件與可編程控制器5進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，可編程控制器5通過速度控制部件控制傳送帶的速度。
[0021]作為優(yōu)選，速度控制部件包括速度檢測(cè)部件，速度檢測(cè)部件將檢測(cè)的傳送帶數(shù)據(jù)傳送到可編程控制器，可編程控制器根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)來調(diào)整傳送帶電機(jī)的功率。如果檢測(cè)的速度小于可編程控制器計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，增加電機(jī)的功率，反之，減少電機(jī)的功率。優(yōu)選的，通過電機(jī)控制傳送輪9的轉(zhuǎn)速來調(diào)整傳送帶的傳送速度。
[0022]作為優(yōu)選，箱體內(nèi)的溫度傳感器為多個(gè)，通過設(shè)置多個(gè)溫度傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值來計(jì)算平均溫度。
[0023]作為優(yōu)選，箱體內(nèi)的溫度傳感器設(shè)置為沿傳送帶傳送的軸向方向相垂直的縱向設(shè)置多排，每一排的距離相同。
[0024]作為優(yōu)選，如圖3所示，相鄰排的溫度傳感器7的排列方式為錯(cuò)排。通過錯(cuò)排的方式，可以取得縱向上不同軸向位置的溫度，避免只測(cè)量同一軸向上的溫度，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0025]作為優(yōu)選，箱體I是橫截面是梯形的空腔，入口 6和出口設(shè)置電動(dòng)門，所述電動(dòng)門的開度可以調(diào)節(jié)。中央控制器根據(jù)輸入的板材的厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)門的開度，防止開度過大造成能源損失，已達(dá)到節(jié)約能源的目的。
[0026]作為優(yōu)選，還包括溫度檢測(cè)器4，當(dāng)然，溫度檢測(cè)器只是轉(zhuǎn)換傳感器讀數(shù)，將其發(fā)送給PLC，必要的情況下，可以直接將溫度傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)直接發(fā)送給控制器，或者控制器中設(shè)置溫度檢測(cè)器，例如圖1。
[0027]優(yōu)選的，傳送帶的傳送速度為0.4-0.6 m/s。
[0028]作為優(yōu)選，箱體內(nèi)設(shè)置加熱區(qū)，沿著傳送帶傳送方向，加熱區(qū)溫度呈連續(xù)性分布逐漸降低。這樣使得板材隨著干燥程度越來越高，需要熱量越來越少，從而節(jié)約能量。
[0029]作為優(yōu)選，沿著傳送帶傳送方向，加熱區(qū)的溫度的降幅逐漸增加。如果將溫度t設(shè)為距離加熱區(qū)入口的距離X的函數(shù)，t=f (X)，則在加熱區(qū)，f’ (xXO, f’’(x)>0，其中f’(X)、f’’(X)分別是f (X)的一次導(dǎo)數(shù)和二次導(dǎo)數(shù)。
[0030]t為在X位置橫截面上的平均溫度。在實(shí)際中可以通過設(shè)置多個(gè)溫度傳感器測(cè)量的平均溫度，或者通過紅外測(cè)溫儀測(cè)量的橫截面上的平均溫度。
[0031]通過實(shí)驗(yàn)表明，通過上述溫度的變化以及增幅的變化，可以使得板材的干燥取得最佳的效果，而且還能夠節(jié)約能源。
[0032]此處之所以限定加熱區(qū)，是因?yàn)橄潴w內(nèi)可能還設(shè)置預(yù)熱區(qū)，此處的加熱區(qū)就是預(yù)熱區(qū)之后的加熱區(qū)域。當(dāng)然，有的時(shí)候不設(shè)置預(yù)熱區(qū)，只設(shè)置加熱區(qū)。
[0033]優(yōu)選的，烘干的溫度范圍是85_120°C。
[0034]作為優(yōu)選，所述加熱部件3包括紅外加熱部件和微波加熱部件兩種，在加熱區(qū)，紅外加熱部件比微波加熱部件更靠近箱體出口設(shè)置。主要原因是紅外加熱部件和微波加熱部件加熱的原理不同，因?yàn)榘宀南仁峭ㄟ^微波加熱，使板材中的水分子便產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的運(yùn)動(dòng)，使周圍的其他分子快速摩擦，從而加速水分子從板材內(nèi)部向外蒸發(fā)，等到水分子基本揮發(fā)到板材表面附近時(shí)，然后通過紅外加熱部件進(jìn)行烘烤式加熱，從而加速板材的干燥。
[0035]優(yōu)選的，箱體內(nèi)設(shè)置加熱部分，微波加熱部件分布為加熱部分入口到加熱部分長(zhǎng)度的1/2-2/3位置范圍內(nèi)分布，加熱部分的其余部分分配紅外加熱部件。如此設(shè)置會(huì)達(dá)到節(jié)能和干燥效果的最佳。其中加熱部分長(zhǎng)度為加熱部分入口到加熱部分出口的長(zhǎng)度。
[0036]在實(shí)際工作過程中，傳送帶的速度和加熱溫度之間需要有一個(gè)最佳的關(guān)系，如果傳送帶的速度過快，則加熱時(shí)間短，會(huì)影響加熱質(zhì)量，如果傳送帶的速度過慢，加熱時(shí)間長(zhǎng)，則可能會(huì)浪費(fèi)太多的能量，同理，如果加熱溫度過低，會(huì)影響加熱質(zhì)量，如果加熱溫度過高，會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)太多的能量。因此通過大量的實(shí)驗(yàn)，得出了最佳的加熱溫度和傳送速度之間的關(guān)系O
[0037]所述的烘干裝置能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)加熱板材的厚度和濕度自動(dòng)的調(diào)整加熱溫度和傳送帶傳送速度?？刂品绞饺缦?假設(shè)板材厚度為L(zhǎng)、質(zhì)量含水率為S的時(shí)候，箱體內(nèi)加熱的溫度為T (絕對(duì)溫度)，傳送帶的傳送速度為V的時(shí)候，表示滿足一定條件的干燥效果。上述的板材厚度為L(zhǎng)、質(zhì)量含水率為S、速度V和溫度T稱為基準(zhǔn)厚度、基準(zhǔn)濕度、基準(zhǔn)速度和基準(zhǔn)溫度，即基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。所述的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在可編程控制器中。
[0038]基準(zhǔn)數(shù)據(jù)表示滿足一定條件的干燥效果的數(shù)據(jù)。例如可以是滿足一定的干燥效果，例如干燥效果是板材含水率為0.02%，或者在達(dá)到一定的干燥效果時(shí)，耗費(fèi)的能源最少。當(dāng)然優(yōu)選的條件是達(dá)到一定干燥效果時(shí)，耗費(fèi)的能源最少的數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
[0039]通過下述公式調(diào)整的溫度和速度也基本上能夠滿足基準(zhǔn)數(shù)據(jù)所達(dá)到的一定條件的干燥效果。
[0040]當(dāng)板材的厚度為變?yōu)镮，質(zhì)量含水率為變?yōu)閟的時(shí)候，加熱的溫度和速度滿足如下三種不同的運(yùn)行模式之一:
第一模式:V保持基準(zhǔn)速度V不變，加熱溫度變化如下:
t=T* (s/S)a* (1/L)b,其中 a，b 為參數(shù)，1.07〈a〈l.13，1.15〈b〈l.20 ；優(yōu)選的，a=l.10，b=l.18;
第二模式保持基準(zhǔn)溫度T不變，傳送帶的傳送速度變化如下:
V/v= (s/S)c* (1/L)d,其中 c，d 為參數(shù)，1.12〈c〈l.18，1.25〈d〈l.29;優(yōu)選的，c=l.15，d=l.27
第三模式:v和t可變，加熱溫度和傳送帶的傳送速度的關(guān)系如下:
(v*t)/(V*T)=g* (s/S)e* (1/L) f,其中 g, e, f 為參數(shù)，g 滿足如下公式:
(s/S) /